從構建分布式秒殺系統聊聊為什么不用synchronized

前言

技術沒有高低之分，適合自己的就是最好的。只有努力擴展自己的知識邊界，才能探索更多未知領域。

案例

在分析為什么不用 synchronized 這個問題之前，我們先用代碼說話，LockDemo 測試案例：

/**
 * 案例測試
 * @author 
 */
public class LockDemo {

    private static Lock lock = new ReentrantLock();

    private static int num1 = 0;
    private static int num2 = 0;
    public static void main(String[] args) {
        lockDemo();
        SyncDemo();
    }
    /**
     * 本機測試下20萬自增基本能確定性能,但是不是特別明顯,50萬差距還是挺大的
     * 20萬以下數據synchronized優于Lock
     * 20萬以上數據Lock優于synchronized
     */
    public static void lockDemo(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<500000;i++){
            final int num = i;
            new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    lock(num);
                }
            }.run();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("累加："+num1);
        System.out.println("ReentrantLock鎖："+ (end-start));
    }
    public static void SyncDemo(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0;i<500000;i++){
            final int num = i;
            new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    sync(num);
                }
            }.run();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("累加："+num2);
        System.out.println("synchronized鎖："+ (end-start));
    }
    public static void lock(int i){
        lock.lock();
        num1 ++;
        lock.unlock();
    }
    public static synchronized void sync(int i){
        num2 ++;
    }
}

50萬++測試數據：

累加：500000
ReentrantLock鎖：20
累加：500000
synchronized鎖：28

用數據說話，很明顯在高并發下，ReentrantLock 的性能是要優于 synchronized 的，雖然僅僅是幾毫秒的差距，當然這里我并沒有對比CPU的使用情況。

10萬++測試數據：

累加：100000
ReentrantLock鎖：13
累加：100000
synchronized鎖：8

分析

這時候小伙伴可能會問了，有沒有一個準確的臨界值，來區分使用這兩種鎖？當然，在回答這個問題之前，先了解一下這兩種鎖到底有何異同。

鎖的實現

Synchronized是依賴于JVM實現的，表現為原生語法層面的互斥鎖。開發者是無法直接看到相關源碼，但是我們可以通過利用javap工具查看生成的class文件信息來分析Synchronize的實現。同步代碼塊是使用monitorenter和monitorexit指令實現的，同步方法依靠的是方法修飾符上的ACC_SYNCHRONIZED實現。

ReenTrantLock是基于JDK實現的，一個表現為API層面的互斥鎖，開發人員通過查閱源碼就可以了解到。

可重入性

ReenTrantLock 的字面意思就是再進入的鎖，synchronized關鍵字所使用的鎖也是可重入的，兩者關于這個的區別不大。

功能區別

Synchronized的使用比較方便，不需要開發者手動加鎖和釋放鎖，而ReenTrantLock需要手工聲明來加鎖和釋放鎖(lock() 和 unlock() 方法配合 try/finally 語句塊來實現)

ReenTrantLock 在鎖的細粒度和靈活度上要優于Synchronized。此外，還增加了一些高級特性，主要有以下3項：等待可中斷、可實現公平鎖以及鎖可以綁定多個條件。

發展歷史

關于synchronized 與ReentrantLock

在JDK 1.6之后，虛擬機對于synchronized關鍵字進行整體優化后，在性能上synchronized與ReentrantLock已沒有明顯差距，因此在使用選擇上，需要根據場景而定，大部分情況下我們依然建議是synchronized關鍵字，原因之一是使用方便語義清晰，二是性能上虛擬機已為我們自動優化。而ReentrantLock提供了多樣化的同步特性，如超時獲取鎖、可以被中斷獲取鎖（synchronized的同步是不能中斷的）、等待喚醒機制的多個條件變量(Condition)等，因此當我們確實需要使用到這些功能是，可以選擇ReentrantLock